Ποιο είναι το δεύτερο καλύτερο υλικό ηλεκτροδίου για ηλεκτρόλυση νερού;
* Αποδοτικότητα: Η ικανότητα του υλικού να καταλύει τις επιθυμητές αντιδράσεις (εξέλιξη οξυγόνου στην άνοδο, εξέλιξη υδρογόνου στην κάθοδο) και να ελαχιστοποιεί τις πλευρικές αντιδράσεις.
* Ανθεκτικότητα: Την αντίσταση στη διάβρωση και την υποβάθμιση κάτω από τις σκληρές συνθήκες ηλεκτρόλυσης.
* Κόστος: Την τιμή του υλικού και τη διαδικασία παραγωγής του.
* Ειδική εφαρμογή: Η προβλεπόμενη χρήση του συστήματος ηλεκτρόλυσης, π.χ. παραγωγή υδρογόνου για κύτταρα καυσίμου, καθαρισμό νερού κ.λπ.
Εδώ είναι μερικοί ισχυροί υποψήφιοι για τα "δεύτερα καλύτερα" υλικά ηλεκτροδίων:
* νικέλιο (ni) :Ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο, σχετικά φθηνό υλικό με καλή καταλυτική δραστικότητα τόσο για την εξέλιξη του οξυγόνου όσο και για το υδρογόνο. Χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με άλλα υλικά όπως το σίδηρο ή το κοβάλτιο για να ενισχύσει την απόδοσή του.
* Cobalt (CO) :Προσφέρει παρόμοια οφέλη με το νικέλιο, αλλά με υψηλότερη δραστηριότητα για την εξέλιξη του οξυγόνου. Μπορεί να είναι πιο ακριβό από το νικέλιο.
* IRON (FE) :Ένα οικονομικά αποδοτικό υλικό, αλλά η καταλυτική του δραστηριότητα είναι γενικά χαμηλότερη από το νικέλιο ή το κοβάλτιο. Χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με άλλα υλικά για να βελτιώσει την απόδοσή του.
* οξείδιο ρουθηνίου (RUO2) :Ένας εξαιρετικά αποτελεσματικός καταλύτης για την εξέλιξη του οξυγόνου, αλλά είναι ακριβό και μπορεί να είναι επιρρεπής σε υποβάθμιση.
* οξείδιο ιριδίου (IRO2) :Ένας άλλος εξαιρετικός καταλύτης για την εξέλιξη του οξυγόνου, προσφέροντας υψηλή δραστηριότητα και ανθεκτικότητα. Είναι ακόμα πιο ακριβό από το οξείδιο του ρουθηνίου.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι:
* Platinum (PT) θεωρείται το καλύτερο υλικό ηλεκτροδίου για ηλεκτρόλυση νερού λόγω της εξαιρετικής καταλυτικής του δραστηριότητας και ανθεκτικότητας. Ωστόσο, το υψηλό κόστος του καθιστά λιγότερο πρακτικό για πολλές εφαρμογές.
* Η απόδοση των υλικών ηλεκτροδίων μπορεί να επηρεαστεί σημαντικά από τη μορφολογία και τη δομή της επιφάνειας τους. Η τροποποίηση αυτών των παραγόντων μπορεί να βελτιστοποιήσει την καταλυτική τους δραστηριότητα και την ανθεκτικότητα.
Τελικά, το καλύτερο υλικό ηλεκτροδίου για μια συγκεκριμένη εφαρμογή εξαρτάται από την προσεκτική εξέταση των επιθυμητών ιδιοτήτων και τη ζύγιση των συμβιβασμών μεταξύ κόστους, αποτελεσματικότητας και ανθεκτικότητας.
